一种利用猪粪尿生产沼气的方法

一种利用猪粪尿生产沼气的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生产沼气的方法，具体涉及一种利用猪粪尿生产沼气的方法。
【背景技术】
[0002]自古以来，猪粪尿被作为肥料来解决农作物生长的需要，农业中流传着“养猪不挣钱，回头看看田”的谤语。但新鲜粪尿不易于保存而且发出臭味，此外，随着养猪业的发展，只将猪粪尿用于周围作物的肥料供应，不仅不能完全解决养猪场内堆积的粪尿，对周围环境造成了极其严重的影响，还造成了资源的浪费，制约了农业生产的可持续发展。
[0003]猪粪尿堆积制约农业生产可持续发展的几个方面如下:(I)粪尿中的一些有害物质能溶于水，使水恶臭，恶化水质，使水不利于饮用；(2)粪尿富含氮、磷、钾的有机物的存在，经过微生物分解，使水中藻类大量繁殖，导致水体富营养化；(3)粪尿中有害微生物通过水体或植物快速扩散传播，直接或间接传播疾病；(4)粪尿经过堆积在微生物作用下分解，碳水化合物分解成甲烷、有机酸和醇类等带有酸臭味的气体，蛋白质和脂类分解为氨等带有臭味的含氮含硫化合物，恶化养猪场周围的环境，危害周围人员的健康。
[0004]目前猪养殖场粪尿处理的方法有:(1)直接排放或施入农田、水塘、尿液排入江河，这种方法未经任何处理，直接排放的，虽成本低，但污染大；(2)猪粪经厌氧发酵生成沼气，用于生活煮饭、烧水、炒菜、取暖、照明，沼渣就近施入农田或水塘，沼液和猪尿排入江河，这种方法虽然对猪粪进行了处理，但沼液和猪尿直接排放，造成污染；(3)猪粪经厌氧发酵产生沼气，沼气用于发电，沼液和猪尿经污水处理达标排放，这种方法猪粪尿虽经技术处理，沼气也进行了能量转换，但能量利用率不高。

【发明内容】

[0005]本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种利用猪粪尿生产沼气的方法。
[0006]本发明的目的通过以下方案实现:一种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
(O将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀I?2天；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为20%?30%，搅拌8?24h，此过程加入硫酸保持pH为5.3?6.2 ;
(3)将水解后的猪粪尿和切碎的秸杆、青草输送到发酵室内，在20?35°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵8?15天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8?7.6，且每天搅拌2?3次，每次搅拌30?50min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
[0007]所述的步骤(I)中自由沉淀除去粪便和尿液中的泥沙，将粪便中不利于发酵的固体物质除去。
[0008]所述的步骤(2)中加入清水稀释水解，将复杂的有机物转化成简单的有机物，利于后面的发酵过程，搅拌操作加快了反应的进行，保持酸性环境对水解有利。
[0009]所述的步骤(3)中猪粪尿、秸杆和青草的重量比为1:0.01?0.03:0.01?0.03。
[0010]所述的步骤(3)中经过严格厌氧发酵还得到沼渣和沼液，沼渣可直接用作基肥，也可以经过加工处理形成高效能的化肥、培养食用菌或蚯蚓的基质和饲料；沼液即发酵室内上层液，可经过加热管消毒处理，用来培养藻类的矿质营养成分。
[0011]所述的步骤(4)中得到的甲烷，将其储存起来，用于坎事、照明、采暖和发电。
[0012]本发明具有以下有益效果:(I)本发明中生产沼气的方式完善、系统，具有操作简单、控制容易、安全环保、可持续性的优点；(2)本发明以猪粪尿为原料，解决了猪粪尿的堆积问题，且经过厌氧发酵后可以去除猪粪尿的臭味，猪粪尿的寄生虫及有害微生物，减少由于猪粪堆积而引起的环境污染、不安全卫生问题的存在，对养殖场的条件有益；(3)将粪尿用于生产沼气，变废为宝，可以用于坎事、照明等，基本满足了养殖场的生活用能，为养殖场节约了生活成本；(4)生产沼气过程中氮、磷、钾等肥料成分均没受到很大损失，产生的沼渣，可以用作肥料，改善土壤质量，增加农作物产量，同时减少农药和化肥的使用，减少农作物的化学污染；(5)生产沼气过程中产生的沼液为藻类的培养提供了营养组分。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0014]实施例1:一种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
(O将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀I天；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为20%，搅拌8h，此过程加入硫酸保持pH为5.3 ;
(3)将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为I的切碎的秸杆、重量份为I的切碎的青草输送到发酵室内，在20°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵15天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8，且每天搅拌2次，每次搅拌50min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
[0015]实施例2:—种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
(O将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀2天；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为30%，搅拌24h，此过程加入硫酸保持pH为6.2 ;
(3)将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为3的切碎的秸杆、重量份为3的切碎的青草输送到发酵室内，在35°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵8天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.6，且每天搅拌3次，每次搅拌30min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
[0016]实施例3:—种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
Cl)将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀28h ；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为22%，搅拌10h，此过程加入硫酸保持pH为5.5 ;
(3)将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为2的切碎的秸杆、重量份为2的切碎的青草输送到发酵室内，在23°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵14天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.0，且每天搅拌2次，每次搅拌48min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
[0017]实施例4:一种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
(O将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀32h ；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为25%，搅拌16h，此过程加入硫酸保持pH为5.8 ;
(3)将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为3的切碎的秸杆、重量份为I的切碎的青草输送到发酵室内，在27°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵12天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.2，且每天搅拌3次，每次搅拌35min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
[0018]实施例5:—种利用猪粪尿生产沼气的方法，它包括以下步骤:
Cl)将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀40h ；
(2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为28%，搅拌20h，此过程加入硫酸保持pH为6.0 ;
(3)将重量份为100的水解后的猪粪尿、重量份为2的切碎的秸杆、重量份为3的切碎的青草输送到发酵室内，在30°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵10天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为7.4，且每天搅拌2次，每次搅拌45min ；
(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
【主权项】
1.一种利用猪粪尿生产沼气的方法，其特征在于，它包括以下步骤: (O将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀I?2天； (2)将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加入清水稀释至固含量为20%?30%，搅拌8?24h，此过程加入硫酸保持pH为5.3?6.2 ; (3)将水解后的猪粪尿和切碎的秸杆、青草输送到发酵室内，在20?35°C、密闭条件下，经过严格厌氧发酵8?15天，得到沼气，其中，发酵过程中加入草木灰和氨水保持pH为6.8?7.6，且每天搅拌2?3次，每次搅拌30?50min ； (4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中，用醇氨溶液作溶剂逆流接触吸收，在吸收塔顶端收集得到甲烷。
2.根据权利要求1所述的一种利用猪粪尿生产沼气的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中猪粪尿、秸杆和青草的重量比为1:0.01?0.03:0.01?0.03。
【专利摘要】本发明公开了一种利用猪粪尿生产沼气的方法，具体涉及生产沼气的方法。本发明包括以下步骤：（1）将猪粪及尿液放入沉降池中，自由沉淀；（2）将经过自由沉淀后的猪粪和猪尿液加入酸化池中，加清水稀释水解；（3）将水解后的猪粪尿和切碎的秸秆、青草加入发酵室内，严格厌氧发酵得到沼气；(4)将得到的沼气通入脱硫塔中，使甲烷和二氧化碳体积含量之和占沼气总体积的97%以上，再通入板式吸收塔中溶剂逆流接触，在吸收塔顶端收集得到甲烷。本发明在生产沼气过程中产生的沼渣、沼液均是可以再利用的，生产方式完善、系统，具有操作简单，控制容易，安全环保可持续性的优点。
【IPC分类】C02F11-04, C12P5-02, C02F9-14
【公开号】CN104843938
【申请号】CN201510211085
【发明人】李明元, 邓勇, 丁文武, 张友华, 隆丽萍
【申请人】绵阳市勇辉生态农业股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月29日